Регулятор переменного напряжения

(51)М. Кд, 6 05 Р 1/24 Н 02 Р 13/16 3 Ъеударстеенный кем нтет СССР ао делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В.Л, Миронценко, А,Г. Стаценко и В.ф. Шапошникова Запорожский машиностроительный институт им. В,Я. Чубаря(54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕИЕННОГС НАПРЯБЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в устройствахрегулирования мощности на нагрузке,включенной через силовой трансформатор.Известны регуляторы переменногонапряжения, содержащие встречнопараллельно соединенные тиристоры ивключенные на первичной стороне силового трансформатора.При этом системы управления известных устройствобеспечивают снижение выбросов токанамагничивания силового трансформатора за счет четного числа полупериодов тока за любой цикл включения 13 и 21,Наиболее близким к предлагаемомуявляется регулятор переменного тока,содержащий встречно-параллельносоединенные тиристоры, включенныепоследовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, блок фазового управления тиристорами,блок суммирования, выход которогосоединен с блоком фазового управления, а первый его вход связан с выходом управляемого ключевого элемен.та, и формирователь синхронизирующихимпульсов 2.Недостатком известного регулятора является наличие специальных высоковольтных и сильноточных насыщающихся трансформаторов, что усложняет конструкцию и снижает надежность при использовании его в сетяхнапряжением 6 кВ.Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что регулятор переменного напряжения,содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, блок фазовогоуправления тиристорами, блок суммиро5802 3 90вания, выход которого соединен с блоком фазового управления, и формирователь синхронизирующих импульсов,снабжен бистабильным элементом,например, триггером, выход которогосоединен с первым входом блока суммирования, а его вход - с выходомуправляемого ключевого элемента,При этом выходное напряжение формирователя синхронизирующих импульсов сдвинуто по фазе в сторону опережения относительно входного напряжения регулятора,На фиг,1 приведена функциональнаясхема регулятора; на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принципработы регулятора. Схема регулятора содержит встречно-параллельно соединенные тиристоры 1, силовой трансформатор 2, первичная обмотка которого включена последовательно с тиристорами 1, а вторичная обмотка - с нагрузкой, блок фазового управления 3 тиристорами 1, блок суммирования 4, выход которого соединен с блоком Фазового управления 3; бистабильный элемент 5, например, триггер, выход которого соединен с первым входом блока суммирования 4; управляемый ключевой элемент 6, выход которого соединен со входом бистабильного элемента 5; формирователь синхронизирующих импульсов 7, входные выводы регулятора 8 и 9.На фиг. 2 приняты следующие обозначения:- форма кривых питающего и синхронизирующего напряжений Ц и Бск соответственно); 6 форма кривой опорного напряжения (Ю) блока фазового управления 3;6- Форма кривой задающего напряжения Щ) или управляющего (И ), поступающего на второй вход блока суммирования 4, ъ - форма кривой напряжения бистабильного элемента 5 (1 Зтр) д- форма кривой напряжения на нагрузке (Ц) .Регулятор работает следующим образом.Фаза управляющего импульса,подаваемого на тиристоры 1 определяется суммой трех напряжений, опорного напряжения (Бр) (Фиг.26),формируемого блоком фазового управления 3, задающего напряжения (Б д) (фиг.25), поступающего на втордй чход блока суммирования 4, и вы 3 10 13 20 23 39 3 ае 43 У Я ходного напряжения ( ) фиг.2) бистабильного элемента 5, поступающего на первый вход блока суммированияПри этом полярность Б р нд выходе бистабильного элемента 5 противоположна полярности Б щ а их абсолютные величины равны между собой. При переключении управляемого ключевого элемента 6 в произвольные моменты времени, Фиксированный момент включения регулятора и пропуск в нагрузку четного числа полупериодов тока, исключающих насыщение магнитопровода трансформатора 2, достигается тем, цто с помощью бистабильного элемента 5 моменты поступления напряжений на блок суммирования строго Фиксированы, например, начало отрицательной полуволны Ь (моменты времени С ,С,С на13 фиг.2) .Синхронизация моментов переключения бистабильного элемента 5 осуществляется формирователем синхронизирующих импульсов 7, подключенным ко входным выводам 8 и 9 регулятора,В случае, когда напряжение на выходе бистабильного элемента 5 не равно нулю (интервал времени 0-С на фиг,2),то при Ц =У А на выходе блока фазового управления формируется управляющий импульс с= = 180 эл,град.При этом тиристоры 1 закрыты и напряжение на нагрузке трансформатора 2 равно нулю (интервалы времени 0-Си С-С на Фиг,2).При переключении бистабильного элемента 5 в состояние, когда напряжение на его выходе 13 =0 и на вход блока фазового управления 3 поступает задающее напряжение (Б), равное опорному напряжению (Боп ), формирование управляющего импульса происходит при= 0 эл.град. В ,этом случае тиристоры 1 полностью ткрыты и напряжение на нагрузке трансформатора достигает максимального знацения (интервал времени С "С на фиг. 2) . Для исклюцения запаздывания, вызванного наличием инерционных элементов в системе управления, выходное напряжение формирователя синхронизирующих импульсой,7,сдвинуто по фазе в сторону опережения5относительно входного напряжениярегулятора. 9058 О 2 6снабжен бистабильными элементом,выход которого соединен с первымвходом блока суммирования, а еговход - с выходом управляемого клюформула изобретениячевого элемента.2. Регулятор по и.1, о т л иРегулятор переменного напря- ц а ю щ и й с я тем, цто выходное жения, содержащий встречно-параллель напряжение Формирователя синхронино соединенные тиристоры, включенные зирующих импульсов сдвинуто по фазе последовательно с первичной обмот О в сторону опережения относительно кой силового трансформатора, блоквходного напряжения регуля;ора. фазового управления тиристорами, Источники информации, блок суммирования, выход которого принятые во внимание при экспертизе соединен с блоком Фазового управле. Гельман М,В Лохов С.П. ния, а первый его вход связан с 15 Тиристорные регуляторы переменного выходом управляемого ключевого эле- напряжения, и., "Энергия", 197, мента, и Формирователь синхронизи- с, 82, рис. 31. рующих импульсов, о т л и ч а ю. Авторское свидетельство СССР щ и й с я тем, что, с целью упро- У 363965 кл. Н 02 Р 13/16, 1973 щения и повышения надежности, он в (прототип) .90580 г Составитель Д.фуфлыгинПовхан Техред Ж.Кастелевич Ко ектор 11. Дем кт аказ 3 писное СССР ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,1 ил а 0Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, 907ственно обретен -35 Ра комитетаи открытиская наб.